GB/T 46319-2025 高炉高比例球团冶炼技术规范

　　ICS 77-010 CCS H 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46319—2025

　　高炉高比例球团冶炼技术规范

　　Technicalspecification forhigh pelletratiosmelting ofblastfurnace

　　2025-10-05发布 2026-05-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46319—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国钢铁工业协会提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 中钢设备有限公司 、内蒙古包钢钢联股份有限公司 、宝武资源有限公司 、首钢股份公司迁安钢铁公司 、北京首钢国际工程技术有限公司 、中南大学 、北京中宏联工程技术有限公司 、鞍钢股份有限公司 、攀钢集团西昌钢钒有限公司 、冶金工业信息标准研究院 、建龙西林钢铁有限公司 、天津铁厂有限公司 、河北普阳钢铁有限公司 、青岛理工大学 。

　　本文件主要起草人 :韩基祥 、邓睿 、张若鹏 、张元波 、白晓光 、陈子罗 、黄细聪 、姜涛 、贾国利 、毛庆武 、田勇、任伟、李祥、苏子键、杨帆、骆福辉、程洪全、侯健、邓强、朱德庆、殷欢、马轲、王姜维、付国伟、段福彬、徐梦杰 、赵森林 、郑占斌 、周晓军 、于恒亮 、王智政 、陈剑 、张开钧 、高晓永 、段伟斌 、何晓义 、江学 、李光辉 、周明顺 、李丹 、黄云 、张玉 、王 代 军 、林 景 龙 、于 海 龙 、左 远 锋 、王 京 彬 、张 卫 华 、韩 红 伟 、王 瑞 华 、芦 淑 芳 、侯恩俭 、饶明军 、傅 国 辉 、肖 凯 、李 剑 春 、刘 建 平 、杨 光 、赵 文 书 、彭 志 伟 、张 庆 建 、张 鑫 、于 经 尧 、徐 雷 、张缘春 。

　　Ⅰ

　　GB/T 46319—2025

　　高炉高比例球团冶炼技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了高炉高比例球团冶炼技术的工艺原理与流程 、原料及燃料要求 、高炉冶炼 、系统管控以及安全生产与节能环保 。

　　本文件适用于铁球团矿入炉比大于或等于 30%的高炉冶炼 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 20565 铁矿石和直接还原铁 术语

　　GB/T 20973 膨润土

　　GB/T 27692 高炉用铁球团矿

　　GB 28662 钢铁烧结 、球团工业大气污染物排放标准

　　GB 28663 炼铁工业大气污染物排放标准

　　GB/T 32151. 5 温室气体排放核算与报告要求 第 5部分 :钢铁生产企业

　　GB/T 34211 铁矿石 高温荷重还原软熔滴落性能测定方法

　　GB/T 42130 智能制造 工业大数据系统功能要求

　　GB 50408 烧结厂设计规范

　　GB 50427 高炉炼铁工程设计规范

　　GB/T 50491 铁矿球团工程设计标准

　　AQ 2002—2018 炼铁安全规程

　　AQ 2025—2010 烧结球团安全规程

　　YB/T 6067 高炉节能监控技术规范

　　YB/T 6308 铁矿球团带式焙烧工艺节能技术规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 20565、GB/T 27692和 GB/T 34211界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 3. 1

　　高炉高比例球团冶炼 high pelletratiosmelting ofblastfurnace

　　铁球团矿入炉质量占含铁炉料 30%(含)以上的高炉冶炼过程 。

　　4 工艺原理与流程

　　将高比例铁球团矿与其他含铁炉料 、焦炭 、辅料按照预定比例通过上料系统和炉顶系统装入高炉 ,通过热风炉向风口鼓入高温富氧空气同时喷入煤粉 ,风口前煤粉和焦炭燃烧后形成的煤气流在高炉内

　　1

　　GB/T 46319—2025

　　部向上流动 ,与下降的炉料进行热交换并还原含铁炉料 ,生成的液态铁水和炉渣进入炉缸后定时排出 ,炉顶煤气经过处理后 ,进入煤气管网循环利用 。工艺流程见图 1。

　　图 1 高炉高比例球团冶炼工艺流程

　　5 原料及燃料要求

　　5. 1 铁球团矿原燃料

　　5. 1. 1 制备熔剂性铁球团矿或碱性铁球团矿时 ,熔剂主要包括碱性熔剂(石灰石 、消石灰 、白云石等) 、含镁熔剂(白云石 、菱镁石 、轻烧镁粉 、镁橄榄石 、蛇纹石等) ,相关指标应满足 GB/T 50491的要求 。

　　5. 1.2 酸性铁球团矿原燃料应满足 GB/T 50491的要求 。

　　5. 1. 3 链 箅 机-回 转 窑-环 冷 机 铁 球 团 矿 工 艺 可 使 用 烟 煤 、天 然 气 或 焦 炉 煤 气(低 位 发 热 值 宜 不 小 于9208kJ/m3 ) 、重油等作为燃料燃烧供热 。 内配碳宜使用无烟煤或焦粉 ,质量应满足 GB/T 50491 的相关要求 。

　　5. 1.4 带式焙烧机可采用天然气、焦炉煤气、混合煤气等气体燃料(低位发热值宜不小于 6 695kJ/m3 ) 、重油、煤焦油等液体燃料燃烧供热 。

　　5. 1.5 采用赤铁精矿(占比不小于 80%)或褐铁精矿制备铁球团矿时可内配固体燃料 , 固体燃料宜使用无烟煤粉或焦粉 , 固定碳含量不宜低于 80% ,应细磨到 -0. 074 mm 占比 90%以上 。生铁球团内配固体燃料添加量不宜高于 0. 8% 。

　　5. 1.6 铁球团矿用膨润土应满足 GB/T 20973的相关规定 。

　　5.2 铁球团矿物化性能

　　5.2. 1 高炉高比例球团冶炼时 ,酸性铁球团矿 、熔剂性铁球团矿 、碱性铁球团矿和镁质铁球团矿机械强度和冶金性能要求见表 1。

　　2

　　GB/T 46319—2025

　　表 1 高炉高比例球团冶炼用铁球团矿机械强度和冶金性能

　　铁球团矿品种

　　机械强度

　　冶金性能

　　抗压强度N/个

　　转鼓强度 ( +6. 3 mm)

　　%

　　耐磨指数 ( -0. 5 mm)

　　%

　　还原度指数

　　(RI)

　　%

　　还原膨胀指数

　　(RSI)

　　%

　　低温还原粉化

　　率(RDI+3. 15mm )

　　%

　　还原后强度N/个

　　酸性铁

　　球团矿

　　≥2 500

　　≥92

　　≤5

　　≥68

　　≤15

　　≥85

　　≥250

　　熔剂性铁球团矿

　　≥2 500

　　≥92

　　≤4

　　≥75

　　≤18

　　≥80

　　≥250

　　碱性铁

　　球团矿

　　≥2 500

　　≥92

　　≤4

　　≥75

　　≤15

　　≥80

　　≥250

　　镁质铁

　　球团矿

　　≥2 500

　　≥92

　　≤5

　　≥70

　　≤15

　　≥85

　　≥250

　　注 : 高炉高比例球团冶炼用铁球团矿化学成分和粒度推荐值见附录 A。

　　5.2.2 采用钒钛矿生产铁球团矿时抗压强度应不小于 2 000 N。

　　5.2.3 采用白云鄂博式铁矿生产铁球团矿时抗压强度应不小于 2 200N ,还原膨胀指数应不大于 18。

　　5.2.4 铁球团矿性能指标的检测频率应不少于每周 1 次 。

　　5.3 铁球团矿制备

　　5.3. 1 铁球团矿制备可采用带式焙烧机工艺或链箅机-回转窑-环冷机工艺 。

　　5.3.2 生产熔剂性铁球团矿和碱性铁球团矿宜采用集干燥 、预热 、焙烧 、冷却过程一体化设备的带式焙烧机工艺 。

　　5.3.3 带式焙烧机热工制度应根据产品定位调节 。

　　5.4 炉料结构及综合性能

　　5.4. 1 不同铁球团矿入炉比例下 ,炉料结构中碱性铁球团矿与酸性铁球团矿的比例应不小于 1. 5;采用钒钛铁球团矿时可选用全酸性铁球团矿 。

　　5.4.2 粒度小于 5 mm 的炉料不应超过 5% ,保持原燃料粒度的稳定性 。

　　5.4.3 入炉碱负荷不宜超过 3. 0 kg/t,采用白云鄂博式铁球团矿时入炉碱负荷不宜超过 5. 5 kg/t,采用钒钛铁球团矿时入炉碱负荷不宜超过 6. 5 kg/t。

　　5.4.4 烧结矿质量应满足 GB 50408的相关规定 。

　　5.4.5 铁球团矿比例增加时 ,宜增加镁质铁球团矿配比 。

　　5.4.6 应按照 GB/T 27692规定的试验方法对烧结矿 、铁球团矿和块矿进行测定 ,检测内容包括全铁含量 、二氧化硅含量 、硫含量 、磷含量 、氧化钙含量 、氧化镁含量 、还原膨胀指数 、还原度指数 、低温还原粉化指数 、抗压强度 、转鼓指数 、耐磨指数和粒度 。

　　5.4.7 综合炉料的高温荷重还原软熔性能测定应满足 GB/T 34211 的规定 ,并按式(1) 计算熔滴特性值(S) 。

　　S dT …………………………( 1 )

　　式中 :

　　S — 熔滴特性值 ,无量纲值 ;

　　3

　　GB/T 46319—2025

　　Td — 滴落温度 ,单位为摄氏度( ℃) ;

　　TS — 熔化开始温度 ,单位为摄氏度( ℃) ;

　　ΔPt — 温度为 T 时的瞬时压差 ,单位为千帕(kPa) ;

　　ΔPS — 温度为 TS 时的压差 ,单位为千帕(kPa) 。

　　6 高炉冶炼

　　6. 1 一般规定

　　6. 1. 1 高炉高比例球团冶炼工艺流程总体应符合常规流程 。

　　6. 1.2 应重视原燃料质量管理 ,保证原燃料质量检验频率 ,便于高炉及时跟踪原燃料质量 ,对炉况进行预判并提前采取应对措施 。

　　6. 1.3 为适应高炉高比例球团冶炼 ,新建或改建高炉时 ,宜缩小炉身角 1°~ 2°、炉腹角 1°~ 3°。

　　6. 1.4 高比例球团冶炼宜增加矿批重 。

　　6.2 上料系统

　　6.2. 1 采用主胶带机上料时 ,不宜设中间称量斗 ,避免筛分后的原燃料二次跌落破碎 。 主胶带机倾角不宜超过 12°,并随着铁球团矿比例增加 ,倾角逐渐减小 。

　　6.2.2 采用并罐时倒罐周期不宜超过 20批 ,保证入炉原料的充分混匀 。

　　6.3 布料制度

　　6.3. 1 应保证不同种类铁球团矿的混匀 ,通过时序调整和流量调整使含铁炉料在入炉前充分混匀 。

　　6.3.2 料头料尾以烧结矿为主 ,抑制铁球团矿向高炉炉喉边缘和中心滚动 ,料中段烧结矿置于下层 、铁球团矿置于上层 。

　　6.3.3 高炉铁球团矿比例提高时 ,根据炉况实际 ,可通过焦丁置于料头布料至边缘 、缩小最大布料角度的方式疏导边缘煤气 ,增加中心焦比例保证中心气流充足 。

　　6.3.4 矿石层中可加入焦丁 。

　　6.3.5 应在炉喉径向方向上形成稳定的焦炭平台 ,平台宽度宜占炉喉半径 1/3。

　　6.3.6 当铁球团矿比例变化大于 10%时应及时调整布料矩阵 。

　　6.3.7 中心煤气流温度不宜小于 500 ℃ ,边缘煤气温度不宜小于 80 ℃ 。

　　6.4 送风制度

　　6.4. 1 铁球团矿比例提升时 ,富氧率不宜低于 4% ,铁球团矿比例每增加 10% ,富氧率宜增加 1% 。

　　6.4.2 高炉高比例球团冶炼时 ,风温宜大于或等于 1 200 ℃ 。

　　6.4.3 高炉高比例球团冶炼时 ,宜提高鼓风动能和风速 ,与上部调剂制度匹配 ,改善炉缸中心活跃性 。

　　6.4.4 冷却壁壁体温度下降 ,宜适当发展边缘气流 ,避免炉墙结厚 。

　　6.4.5 高炉高比例球团冶炼 ,宜提高顶压 。

　　6.5 热制度和冷却制度

　　6.5. 1 应控制合理的热制度 ,改善炉缸活跃性 ,其中铁水温度宜大于或等于 1 500 ℃ ,铁水[Si]宜大于0. 30% ,保证炉缸热量充沛 。

　　6.5.2 采用钒钛铁球团矿进行高炉高比例球团冶炼时 ,铁水温度宜大于或等于 1 440 ℃ ,铁水[Si] + [Ti]宜大于 0. 30% 。

　　6.5.3 采用白云鄂博式铁球团矿进行高炉高比例球团冶炼时 ,铁水温度宜大于或等于 1 480 ℃ 。

　　4

　　GB/T 46319—2025

　　6.5.4 针对热流强度增加现象 ,应适当提高供水压力和水流量 。

　　6.6 造渣制度

　　6.6. 1 为保证脱硫效果应适当提高二元碱度 ,铁球团矿比例每增加 10% ,二元碱度提高 0. 01。

　　6.6.2 镁铝比宜控制在 0. 45~0. 65。

　　6.6.3 密切监控碱金属收支情况 ,不定期采取排碱措施 ,保证及时排碱 ,排碱期间炉渣二元碱度宜降低0. 05~0. 10,提高镁铝比 。

　　7 系统管控

　　7. 1 铁球团矿比例每次调整幅度不超过 5% , 间隔 3个冶炼周期以上 ,压差波动幅度不大于 5 kPa。

　　7.2 高比例球团冶炼过程中 , 当压差发生变化时 ,宜按照下述方法控制 :

　　a) 当压差升高 5 kPa~ 10 kPa时 ,风量降低 1. 5% ~ 2. 5% ,炉况稳定后逐步加风至正常水平 ;

　　b) 压差升高 10 kPa~ 15 kPa时 ,风量降低 2. 5% ~ 5% ,减少焦炭负荷 0. 1~0. 2;

　　c) 压差升高 15 kPa以上时 ,风量降低 5%以上 ,减少焦炭负荷 0. 2 以上 。

　　7.3 做好炉前出铁工作 ,保证渣铁出净 。加强外围设备的点检和维护 。

　　7.4 保证各种在线监控设备的配置 ,包括但不限于 :炉顶热成像仪 、炉顶料面激光扫描仪 、炉身静压力 、风口热成像仪 、炉缸侵蚀模型等 。

　　7.5 应做好从原燃料 、操作指标到铁水质量的炼铁全链条数据采集与治理 ,应用人工智能技术进行生产预测和优化 ,系统功能开发应符合 GB/T 42130的要求 。

　　8 安全生产与节能环保

　　8. 1 安全生产应符合 GB 50427、AQ 2025—2010和 AQ 2002—2018的相关要求 。

　　8.2 节能应符合 GB/T 50491、YB/T 6308和 YB/T 6067的相关要求 。

　　8.3 环保应符合 GB 28662、GB 28663的相关要求 。

　　8.4 碳 排 放 核 算 应 符 合 GB/T 32151. 5 的 相 关 要 求 , 高 炉 高 比 例 球 团 冶 炼 项 目 减 排 量 评 估 可 参 考YB/T 6117。

　　5

　　GB/T 46319—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　高炉高比例球团冶炼用铁球团矿的化学成分和粒度推荐值

　　A. 1 高炉高比例球团冶炼时 ,铁球团矿化学成分和粒度推荐值见表 A. 1。

　　表 A. 1 高炉高比例球团冶炼用铁球团矿的化学成分和粒度

　　铁球团矿品种

　　化学成分(质量分数)

　　%

　　粒度

　　mm

　　TFe

　　SiO2

　　FeO

　　S

　　P

　　MgO

　　K2 O+Na2 O

　　8~ 16

　　-5

　　酸性铁球团矿

　　指标

　　≥63

　　≤5. 5

　　≤0. 8

　　≤0. 02

　　≤0. 06

　　—

　　≤0. 15

　　≥94

　　≤3

　　波动范围

　　±0. 50

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　熔剂性铁球团矿

　　指标

　　≥60

　　≤5. 0

　　≤1. 0

　　≤0. 06

　　≤0. 06

　　—

　　≤0. 15

　　≥92

　　≤5

　　波动范围

　　±0. 30

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　碱性铁球团矿

　　指标

　　≥60

　　≤5. 0

　　≤1. 0

　　≤0. 06

　　≤0. 06

　　—

　　≤0. 15

　　≥92

　　≤5

　　波动范围

　　±0. 30

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　镁质铁球团矿

　　指标

　　≥60

　　≤5. 0

　　≤1. 0

　　≤0. 02

　　≤0. 06

　　≥1. 5

　　≤0. 15

　　≥94

　　≤3

　　波动范围

　　±0. 30

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　A.2 采用白云鄂博式铁矿生产高炉高比例球团冶炼用铁球团矿时 , 酸性铁球团矿 、碱性铁球团矿的化学成分和粒度推荐值见表 A. 2。

　　表 A.2 白云鄂博式铁矿生产条件下铁球团矿的化学成分和粒度

　　铁球团矿品种

　　化学成分(质量分数)

　　%

　　粒度

　　mm

　　TFe

　　SiO2

　　FeO

　　S

　　F

　　K2 O+Na2 O

　　8~ 16

　　-5

　　酸性铁球团矿

　　指标

　　≥62. 0

　　≤5. 5

　　≤3. 0

　　≤0. 10

　　≤0. 10

　　≤0. 30

　　≥85

　　≤3

　　波动范围

　　±0. 50

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　碱性铁球团矿

　　指标

　　≥62. 0

　　≤3. 5

　　≤1. 0

　　≤0. 15

　　≤0. 20

　　≤0. 30

　　≥85

　　≤5

　　波动范围

　　±0. 50

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　A.3 采用钒钛矿生产高炉高比例球团冶炼用铁球团矿时 ,化学成分和粒度推荐值见表 A. 3。

　　表 A.3 钒钛矿生产条件下铁球团矿的化学成分和粒度

　　铁球团矿品种

　　化学成分(质量分数)

　　%

　　粒度

　　mm

　　TFe

　　SiO2

　　FeO

　　TiO2

　　S

　　P

　　MgO

　　K2 O+Na2 O

　　8~ 16

　　-5

　　钒钛铁球团矿

　　指标

　　≥52

　　≤5

　　≤3

　　≤12. 5

　　≤0. 02

　　≤0. 06

　　—

　　≤0. 3

　　≥94

　　≤3

　　波动范围

　　±0. 50

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

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　　GB/T 46319—2025

　　参 考 文 献

　　[1] YB/T 6117 基于项目的二氧化碳减排量评估技术规范 高炉大比例球团冶炼

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